전력수급의 안정성을 확보하면서 석탄발전을 청정발전으로 전환시킬 ‘암모니아 혼소’ 기술이 국내 최초로 개발됐다.

한국에너지기술연구원(원장 김종남) 청정연료연구실 문태영 박사 연구진이 국내 최초로 ‘순환유동층 연소’ 시스템에서 이산화탄소 발생을 감축시키는 암모니아 혼소 운전기술을 개발했다.

석탄발전과 열병합발전소에서 ‘암모니아 혼소’ 기술은 기존 발전플랜트 및 송배전선로 등 전력 인프라를 그대로 활용할 수 있다는 장점이 있는 동시에 재생에너지 간헐성에 따른 수급불균형 해소는 물론 나아가 탄소중립 산업단지 구축, RE100 구현 및 탄소국경조정제도에 대한 대응이 가능하다.

하지만 세계적으로 순화유동층 암모니아 혼소 분야에 대한 기술은 전무한 상태로 발전분야에서 암모니아를 연료로 이용하기 위한 국산기술 확보가 시급한 상황이다.

이번에 연구진이 개발한 기술은 상업용 순환유동층 보일러를 모사한 100㎾th급 순환유동층 연소시스템에서 암모니아를 연료로 활용하는 기술로 순환유동층 암모니아 혼소 기술은 현재까지 국내외에서 시도되거나 보고된 바 없으며, 기존 설비변경을 최소화하면서 이산화탄소와 질소산화물을 동시에 저감하는 암모니아 혼소운전 기술로 특허도 확보했다.

상용 순환유동층 보일러에 암모니아 혼소를 적용할 경우 온실가스 감축을 위한 연료전환 기술뿐만 아니라 배기가스 중 질소산화물 감축에 소요되는 운영비 절감으로 이어질 수 있다.

연구책임자인 문태영 박사는 “발전공기업의 순환유동층 보일러뿐 아니라 순환유동층 열병합발전소들에서도 온실가스 감축을 위한 연료전환 기술이 필요하고, 암모니아 혼소가 대안이 될 수 있다.”며, “순환유동층 암모니아 혼소기술에 대한 기본설계 및 운영기술들을 순수 국산기술로 확보함으로써 온실가스, 질소산화물을 동시 감축이 가능한 무탄소 암모니아발전의 원천기술을 확보하는데 기여할 계획”이라고 밝혔다.